Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 329-340. Revista Brasileira de Geografia Física ISSN:1984-2295 Homepage: www.ufpe.br/rbgfe Uso Da Terra Em Ambientes Urbanos E Seus Impactos Annelise da Silva Lopes1; Josicleda Domiciano Galvincio2 1 Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente, Universidade Federal de Pernambuco Professora do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente. Universidade Federal de Pernambuco. email:[email protected] 2 Artigo recebido em 14/10/2012 e aceito em 15/05/2013 RESUMO A mudança na utilização e na ocupação da terra, tem tido repercussões por todo o globo. No ambiente das grandes cidades o consumo de recursos naturais e a procura cada vez mais intensificada por espaço vêm se tornando um ponto preocupante. Diante do exposto, este estudo tem como objetivo realizar uma revisão sobre o tema uso da terra em ambientes urbanos e seus impactos. Foi utilizada a base Scopus e Science Diret para obtencao de artigos publicados com essa tematica. Obteve-se que as tecnologias relacionadas ao sensoriamento remoto e a sistemas de informações geográficas produzem métodos mais eficientes para a análise, uso e planejamento da terra, seja em ambientes urabnos ou rurais. Ainda observou-se que diversos estudos tem se beneficiados dessas ferramentas no sentido de avancar e melhorar a qualidade de suas analises. Palavras chave: Ambientas urbanos, vegetacao, Sensoriamento Remoto, Uso da Terra. Land Use In Urban Environment And Your Impacts ABSTRACT The change in use and occupation of land has had repercussions around globe. In the environment of large cities the consumption of natural resources and demand increasingly intensified for space have become points of concern. Given the above, this study aims to conduct a review on the topic of land use in urban environments and their impacts. We used the Scopus and Science direct for articles published in this thematic. It was found that the technologies related to remote sensing and geographic information systems produce more efficient methods for the analysis of land use and planning, whether in rural or urban environments. Although it was noted that several studies has benefited these tools in order to move forward and improve the quality of their analysis. Key words: Urban environment, vegetation, Remote Sensing, use of soil. 1 Introdução Avaliar as mudanças no uso e ocupação afeta e interage com os vários sistemas presentes na relação solo-planta-atmosfera da terra é questão chave para prever devem-se obter dados mudanças a níveis globais (VITOUSEK, informações sobre: quando ocorrem, o local 1992). Apesar de que, essas mudanças, em que ocorrem e o contexto em que segundo Turner (2002), só vêm sendo ocorrem. reconhecidas como importantes ferramentas quantidades e ao tipo de mudança no uso da aos estudos ambientais, nos últimos 15 anos. terra são essenciais para o planejamento, Informações que apresentem referentes Para entender como essa utilização da terra Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. 329 às Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 manutenção e regularização do uso dos dinâmicas e recíprocas da natureza e da recursos naturais, (KAJESHWARI, 2006). sociedade estruturada em classes sociais. O uso da terra refere-se a diferentes (GUERRA & CUNHA, 2003). propósitos que incluem segundo Ahmed Impermeabilização do solo, canalização (2010), utilização agrícola, ambientes urbanos do escoamento superficial, emissão de gases e ambientes destinados à conservação de áreas poluentes na atmosfera provenientes de verdes. pode-se veículos e indústrias são alguns exemplos dos direcionar e desenvolver atividades para impactos causados pela urbanização. Muitos manutenção e controle das atividades da dos problemas das áreas metropolitanas superfície do globo. O uso da terra é um advêm do crescimento urbano (ACEVEDO, processo dinâmico, e que muitas vezes está 1999). A perda da vegetação natural, declínio relacionado à pressão da população sobre o de extensas áreas verdes são algumas das meio, sem práticas de manejo ou programas consequências provenientes dos processos de urbanos. Com controle esses que propósitos sejam eficientes (PRAKASAM, 2010). O crescimento urbano e a concentração de pessoas em áreas urbanas Inserem-se então em um processo em tem se tornado um problema nos últimos 100 que fatores econômicos, sociais, culturais, anos. Demógrafos estimam que no ano de políticos e históricos irão sujeitar esse 2025, uma grande parte da população mundial ambiente as seguintes transformações, sendo viverá em grandes cidades (O’MEARA, o ambiente moldado segundo a vontade do 1999). homem, e às suas necessidades, Karnieli (2011). Diante do exposto, este estudo tem como objetivo realizar uma revisão sobre o As diversas modificações causadas pelo tema uso da terra em ambientes urbanos e homem no espaço natural ocasionam a seus impactos. formação de um clima urbano e de vários 2.Uso e ocupação da terra e o meio microclimas ambiente urbanos, Zavantini (2000), evidenciado principalmente pelas seguintes Existe a necessidade de se revisar os alterações no ambiente físico-natural: retirada padrões de ocupação do solo urbano, levando- da cobertura vegetal e substituição por áreas se em consideração a possibilidade de construídas, intensas verticalizações, e que em desequilíbrio entre os elementos formadores grande quantidade funcionam como barreira do sistema urbano, o que pode comprometer a no fluxo dos ventos e concentração de qualidade de vida dos seus habitantes veículos. Os impactos ambientais causados (Carrara, 1992). pela aglomeração urbana são ao mesmo De acordo com Acevedo (1999), muitas tempo, produto e processo de transformações áreas dentro dos Estados Unidos estão Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. 330 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 aumentando suas taxas de desenvolvimento sistêmico consideravelmente. Muitas (RAJESHWARI, 2006). Modelos têm sido florestas úmidas e das desertos fazendas, têm sido e beneficiador desenvolvidos e aplicados de para poucos estimar transformados desde 1900, e nos últimos 100 indicadores ambientais tomando-se como anos, têm se tornado ambientes urbanizados. base o uso e ocupação da terra. Estatísticas históricas informam que o clima, a topografia têm sido alterados durante esse 3. tempo e que os suprimentos de água e de ambientais outros recursos naturais podem vir a ser limitados devido ao crescimento das cidades. Crescimento Segundo urbano Rajeshwari e mudanças (2006), o extraordinário crescimento da população, e As regiões da China também têm sua posterior pressão ao meio, constituem um apresentado mudanças de uso da terra dos mais dramáticos fenômenos associados (WENG, 2001). Entre os anos de 1989 e com o fator de urbanização. Geralmente, o 1997, quase toda a área pertencente ao delta crescimento do rio Zhujiang foi transformado em fazendas principais na relação humana, junto aos de horticulturas, o que antes eram grandes recursos naturais, o meio ambiente e os áreas de florestas. Estudos de uso e ocupação fatores tecnológicos presentes na atualidade. da terra também foram feitos no território da As urbano recentes um dos fatores modificações microclima (MENGITSU Foi indicadores da interferência humana no meio observado um crescimento de complexos de ambiente. Tais alterações no ecossistema fazendas, e resultam em acidentes e desastres naturais, crescimento de aglomerados urbanos entre os comuns nas áreas urbanas, como enchentes, anos de 1986 e 2002. poluição, chuvas, ilhas de calor, etc (JUNIOR SALAMI, degradação de 2007). florestas A importância nos estudos de uso e grandes cidades no África, na porção ocidental da Nigéria & das é são & FUCKNER, 2007). ocupação do solo é elevada, por se tratar de De acordo com Pauleit et al (2005), um problema global, ainda mais se falando existe um leque de informações sobre os em países em desenvolvimento, onde as efeitos das mudanças ambientais exercidas políticas de fiscalização e controle são fracas pelo ambiente das grandes cidades, em e tardias (ICHIMURA, 2003). No Brasil isso relação aos espaços verdes presentes. Com o é as crescimento das cidades áreas verdes tendem diferenças tão expressivas conseguem ser bem a desaparecer do ambiente urbano. Araújo et visualizadas de uma região para a outra, ou al (2011) desenvolveram estudo para Belém muitas vezes até localmente. O modo de do Pará e obtiveram que grandes áreas verdes observado frequentemente, onde produção interfere no processo, sendo ele Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. 331 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 estão desaparecendo, dando lugar à pequenos E de acordo com Paranaguá et al., (2003) a parques e a ambientes construídos. importância dessas áreas para a saúde, o lazer Alguns estudos sobre áreas verdes, segundo Ferreira e Gontijo (2005), vêm e o equilíbrio térmico da população urbana são reconhecidas mundialmente. mostrando a atual situação da cobertura A vegetação urbana possui diversos vegetal nas grandes cidades brasileiras. Para mecanismos Recife sendo ambiental, o que melhora os diversos recintos pesquisa urbanos, dentre os quais se podem destacar: Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento- amenização da radiação solar na estação SERGEO quente e modifica a temperatura e a umidade alguns desenvolvidos estudos pelo da vêm grupo de Universidade Pernambuco que Federal geraram de algumas relativa do de ar melhoria do na recinto qualidade através do publicações tais como: Oliveira et al., (2013); sombreamento, que reduz a carga térmica Oliveira & Galvíncio (2011) e Moreira e recebida pelos edifícios, veículos e pedestres Galvíncio (2009). (MASCARÓ & MASCARÓ, 2002). Ainda a O verde é o elemento mais frágil nas vegetação também teria influência na cidades, uma vez que sofre diretamente os velocidade e direção dos ventos, atuando efeitos das ações antrópicas, representadas como barreiras acústicas, e interfere também pelas do na frequência das chuvas, e através da (ALVAREZ, fotossíntese oxigena e melhora a qualidade do pressões adensamento 2004). A de urbanização populacional vegetação é e importante na ar. amenização da poluição do ar, sonora, visual A diminuição de áreas verdes cria e na melhoria da qualidade de vida da mudanças na atmosfera local, modificando a população (JIM, 1989). temperatura, bom como a direção e A vegetação urbana constitui-se como velocidade dos ventos. Essas áreas também importante agente do meio e de alteram os índices de reflexão do calor e minimização das condições adversas do favorece a manutenção da umidade relativa do clima, e ar. Porém, pode-se dizer que a intensidade das impermeabilização do solo, decorrentes das ilhas de calor não está somente relacionada construções, das com a diminuição dessas áreas, mas também pavimentações (WICZ & ANGELISNETO, com o tamanho das cidades, população, 1997). A intensa e desordenada urbanização geometria das ruas e dos prédios (KATO & verificada na maioria das cidades brasileiras YAMAGUCHI, 2005). um agravadas das pelo obras revestimento viárias e tem ocasionado um processo de degradação Segundo Henderson & Xia (1997), do meio natural urbano tornando escassa a cerca de 70% da população de países em presença do elemento vegetação nessas áreas. desenvolvimento Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. vivem em áreas 332 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 urbanizadas. A população tende a crescer, De acordo com Bezerra (2008), o com isso aumentam os problemas ambientais, estudo da qualidade ambiental, permite o requerendo nesse processo, métodos mais entendimento melhorado do que ocorre modernos e avançados de planejamento e quando a ação antrópica intensifica as inter- gestão das cidades. relações As cidades foram dos componentes biológicos e crescendo, na maioria das vezes, de forma geográficos na paisagem. Tal processo de muito um transformação encontrado no ambiente está ocupação, relacionado na maioria das vezes a fatores rápida planejamento e desordenada, adequado de sem provocando vários problemas que interferem espaciais modificados pela ação do homem. sobremaneira na qualidade de vida do homem que vive na cidade (ARAÚJO et al., 2011). Problemas ambientais nas cidades têm sido reconhecidos há algum tempo, Hawley Pesquisas provenientes das Nações (1971). A Comissão Mundial de Unidas (1999) mostram que toda a população Desenvolvimento e Meio Ambiente (1987), global crescerá nos próximos 30 anos e estará mais conhecido como Relatório Bruntland, concentrada em áreas urbanas, sendo muitas identificou dessas áreas presentes em regiões menos ambientais oriundos do rápido crescimento desenvolvidas. urbano. A recente mudança do uma série Residências de em problemas países em ambiente rural para o ambiente urbano desenvolvimento já apresentam problemas em representa uma profunda forma de mudança relação ao abastecimento de água. Recentes ambiental, à medida que o aumento no estudos têm mostrado mudanças ambientais número de pessoas vivendo no mesmo espaço presentes no contexto urbano, como qualidade físico gera diferentes impactos no meio do ar, microclimas e uso da terra (CARLSON (SMALL, 2001). & ARTHUR, 2000). Atualmente, o crescimento urbano tem O problema maior repercussão, (GOUDIE, 1994). Ao mesmo tempo em que redondezas alteram a atmosfera e causam são econômicos, modificações na apresentando atividades ligadas ao financeiro, Aglomerados metropolitanos industrial e grandes corporações (MILLER & também, SMALL, 2003). Devido ao seu grande mudanças número de pessoas e também acumular principalmente da concentração da produção e centros políticos, sociais e econômicos, consumo de recursos naturais (MILLER & mudanças ambientais em áreas urbanas SMALL, 2003). O estudo do uso e ocupação sempre levam a grandes repercussões. da centros além terra urbanização Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. as uma mostrado diversos impactos socioeconômicos importantes pois teria cidades superfície de associados são da suas terra. influenciam mudanças globais e regionais, provenientes com o fator da importantes para o 333 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 entendimento local de mudanças nos fatores superfície. Os sensores são dispositivos que geológicos, hidrológicos, ecológicos e de têm a capacidade de detectar e fazer o registro mudanças para climáticas (NETZBAND et al,.2007). são determinadas faixas do espectro eletromagnético, convertendo as informações Temperaturas do ar, em áreas urbanas para um formato onde se possa haver a elevadas compreensão dos dados. comparadas às regiões periféricas (efeito de ilhas de calor), e esta mesma temperatura impactos remoto vem se potencializando cada vez mais. negativos no conforto humano e na saúde Com o advento do avanço das tecnologias, (HÖPPE, 2002). Junto a outros fatores assim como o surgimento de áreas cada vez ambientais, observa-se também a questão mais específicas de estudo, puderam ser hidrológica e a correlação com a retirada da desenvolvidos satélites mais potencializados, vegetação da ou seja, com uma riqueza maior de resolução vegetação, e uma maior área construída, assim de imagens. Verifica-se que a tendência, a como aumento de ambientes pavimentados, priori, é cada vez mais de se obter satélites ocorre uma menor infiltração da água no solo, cada vez mais dinâmicos e especializados, ou e consequente alteração do ciclo da água seja, com um tempo de resolução espacial, (WHITFORD et al., 2001). temporal e espectral menores, e com um natural. Novas pode Com tecnologias ter Nos dias atuais, o sensoriamento a retirada surgem como estudo mais específico. alternativas para entender a complexidade do De acordo com Ehlers et al (1990), o sistema solo-planta-atmosfera. Assim, deve-se sensoriamento remoto através de satélites implementar essas tecnologias aos estudos das junto a sistemas de informações geográficas, transformações ambientais para entendimento têm se tornado uma poderosa ferramenta para da demanda social e econômica aos recursos a detecção de uso e cobertura da terra. O naturais (CLARKE et al.,2003). sensoriamento remoto produz dados efetivos e valiosos através de uma análise multiespectral 4. O sensoriamento remoto e os estudos de e multitemporal, obtendo informações para o mudanças ambientais e uso e ocupação da entendimento terra desenvolvimento do meio e os processos de De acordo com Moreira (2001), e monitoramento do ocupação e uso da terra (WENG, 2002). sensoriamento remoto pode ser definido como Teotia et al. (2001) utilizaram imagens o conjunto de atividades utilizadas para obter do sensor HRV (High Resolution Visible) do informações a respeito dos objetos através da satélite SPOT (Système Pour l’Observation de utilização de dispositivos sensores colocados La Terre) para a realização de estudos em aviões, satélites, ou até mesmo, na temáticos de uso da terra e da cobertura Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. 334 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 vegetal, e para a classificação do solo na biodiversidade e também acerca de mudanças região semiárida do Piauí. Também utilizando ambientais à nível global. imagens de satélite do LANDSAT 5 e A partir do sensoriamento remoto via técnicas de geoprocessamento, Souza et al. satélite podem-se avaliar as alterações (2008), realizaram um estudo da evolução ambientais como índices de vegetação, albedo temporal da cobertura vegetal dos municípios e temperatura da superfície terrestre que são de Boa Vista – PB, chegando à conclusão que parâmetros relevantes nos processos físicos à a cobertura vegetal deste município foi superfície em escala regional e global, reduzida ao longo de um período de 17 anos estando envolvida no balanço de energia, (1987-2004). evaporação e transpiração da vegetação e em Com o avanço dessas técnicas se torna processos de desertificação, podendo ser mais fácil obter dados de uso da terra utilizada como indicador de degradação (PAULEIT et al., 2005). O sensoriamento terrestre remoto tem sido fortemente aplicado em áreas (LOMBARDO, 1985) de uso urbano, classificação de cobertura da e mudança climática.” Satélites como o Landsat podem ser terra e detecção de mudanças (MELESSE et aplicados, al., 2007). A força com relação à capacidade quantificar o crescimento urbano e o uso da de uso do sensoriamento remoto é devido a terra. Uma das aplicações mais promissoras sua capacidade de obter informações espaciais do sensoriamento remoto em ambientes em tempos específicos e quantificar essas urbanos envolve a medição de quantidades informações em tempos regulares. Integrando físicas relativas à condições ambientais, como essas fatores por exemplo, segundo Carlson (1977), a socioeconômicos, administrativos, o potencial medição da temperatura da superfície, clima de entendimento das políticas aplicadas no urbano e o efeito de ilhas de calor, presentes meio, assim como do meio urbano, aumentam no ambiente das cidades. Barbosa et al. significadamente (MESEV, 1998). (2007) realizaram uma análise da dinâmica do informações com segundo Lo (1986), para O imageamento de satélites tem sido uso das terras entre os anos de 1987 e 2003 usado principalmente para o monitoramento, com imagens do LANDSAT 5, a partir de classificação, estimar algumas técnicas de sensoriamento remoto e características biofísicas das superfícies da com base na cobertura do solo avaliaram a terra utilizando os índices de reflectância degradação de terras do município de Picos- (STEININGER, 1996). Estas características PI. ou então para auxilia os devidos estudos com relação a Outros estudos com relação ao satélite interações com a atmosfera da Terra, perda da Landsat, são com relação a quantificar o efeito das radiações solares no microclima de Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. 335 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 Singapura e também para estudos ambientais Índices de vegetação têm sido bastante na cidade de Atlanta (Quattrochi & Luvall, utilizados para inferir e monitorar a cobertura 1999). Landsat também têm sido utilizados e o vigor da vegetação através de sensores em estudos de mapeamento da cobertura multitemporais, vegetal na cidade de Nova York (MILLER & estimativa da biomassa, ou do índice de SMALL, 2003). De acordo com Kachhwaha vegetação. (1985), de 2005). Dentre os índices mais utilizados tem- sensoriamento remoto é necessária ao estudo se o IVDN (Índice de Vegetação por de mudanças na cobertura e uso da terra. Diferença Normatizada), que de acordo com a aplicação Tecnologias de dados relacionadas pois (PARISE eles & permitem a VETTORAZZI, ao Perry & Lautenschlager (1984), é um produto sensoriamento remoto e a sistemas de de sensoriamento utilizado tanto na variação informações geográficas produzem métodos espacial, quanto nas condições da vegetação. mais eficientes para a análise, uso e Os índices de vegetação utilizando as planejamento da terra. Em alguns estudos têm bandas espectrais dos satélites são aplicados utilizado para aos estudos de monitoramento através de quantificar a relação entre o uso da terra e o características ambientais ao longo do espaço efeito de ilhas de calor (GILLIES et al., e do tempo, pois leva em consideração o 1997). Já em outros, têm sido utilizado para o efeito da interferência do solo, denominado mapeamento de superfícies em áreas urbanas efeito background. o sensoriamento remoto (JENSON & COWEN, 1999). Segundo o índice, além de possibilitar o estudo da mapeamento de áreas urbanas utilizando o dinâmica local, também pode ser utilizado nos sensoriamento processo estudos de mudanças do uso da terra, complexo, onde o meio se apresenta de uma desertificação e processos de mudanças forma heterogênea, apresentando diferentes climáticas em escala regional e global. Um tipos ambientes dos objetivos dos índices de vegetação é construídos e corpos d’água. Os índices de agrupar as informações, e discriminar o que é vegetação são de suma importância para o vegetação do que não é, com a vantagem de monitoramento de mudanças ambientais. corrigir, mas também de ser influenciados Segundo Moreira e Shimabukuro (2004), pelas podem se encontrados mais de cinquenta condições atmosféricas. de Clarke et Segundo Karniely et al. (1996), este remoto, cobertura é al um vegetal, (2007), variações locais e também das índices de vegetação, sendo que a maioria é utilizada nas medidas de reflectância da faixa do vermelho e infravermelho próximo do 5.Considerações finais espectro eletromagnético. Lopes, A. S.; Galvincio, J. D. 336 Revista Brasileira de Geografia Física V.06, N.02 (2013) 118-135 O meio ambeinte das grandes cidades do mundo tem sido bastante alterados. Estudos que venham a contribuir para analsie e entendimentos das causas e consequencias ocorridas por essas transforamacoes tem sido de grande importancia para o planejamento das cidades e a melhoria na qualidade de vida das pessoas. As novas tecnologias, como por exemplo, o sensoriamento remoto e o geoprocessamento sao de grande importancia quando se refere a rapidez e qualidade das informacoes necessarias para o melhor planejamento, monitoramento e gestao desses territorios. Em termos ambientais as areas verdes das grande cidades sao pontos que tem servido como valiosos servicoes ambientais prestados para a sociedade. A preservacao e conservacao desses ambientes sao necessarios para uma melhor qualidade de vida da sociedade que ali sobrevive. 6. Agradecimentos Os autores agadecem a DAAD pela bolsa de mestrado concedida a primeira autora e ao CNPq pela bolsa de pesquisa concedida a segunda autora. for Land. Advance training and users manual, version 1.0, p.98. ALVAREZ, I. A. (2004). Qualidade do espaço verde urbano: uma proposta de índices de avaliação. Piracicaba, Tese (doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz – USP, 187p. ARAÚJO, M. L.; RODRIGUES, J. E. C.; LUZ, L. M. (2011). Estudo da Cobertura Vegetal em Áreas de Expansão Urbana Utilizando Sensores de Alta Resolução Espacial no Bairro do Tenoné – Belém/PA. Anais do XV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto (SBSR), INPE. Curitiba, PR – Brasil, p. 6783. AHMED, A. (2011). 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